文章图片
文章图片
薛定谔的猫 ， 相信大家都听说过 ， 它是一个思想实验 ， 一开始其实是用来讽刺哥本哈根学派提出的不确定性原理 ， 也就是“叠加态”原理 。 让薛定谔没有想到的是 ， 最后竟然成了量子力学中非常著名的科普故事 。
那么薛定谔的猫 ， 到底是怎么回事呢？
简单描述一下 ， 一个密封的箱子 ， 里面有放射性元素 ， 开关 ， 毒气瓶 。
元素衰变 ， 开关就打开 ， 毒气瓶释放出毒气 ， 猫就会被毒死 。 反之 ， 猫就不会被毒死 。
【解读薛定谔的猫和电子双缝干涉实验，量子力学到底有多诡异？】按照量子力学的不确定性 ， 放射性元素衰变与否完全是不确定的 ， 是处于衰变与没有衰变的两种状态 ， 是一种叠加态 。
注意 ， 这里的“叠加态”并不是我们通常认为的“衰变或者没有衰变” ， 而是“衰变与没有衰变同时存在” ， 如此一来 ， 猫当然就处于“既死又活”的叠加态 ， 而不是“死或者活”！
当好奇的人们想知道“既死又活”的猫到底是如此存在的时候 ， 只有打开箱子就行观察 ， 而只要实施了观察行为 ， 猫的状态离开就从“既死又活”的叠加态坍缩为“要么死 ， 要么活”的确定状态 。
这个思想实验完全颠覆了我们对现实世界的认知 ， 世界上怎么可能存在一只“既死又活”的猫呢？好在这个实验只是思想实验 ， 只是把微观粒子的特性引入到了宏观世界而已 ， 并不是真的实验 。
不过这里强调一点 ， 所谓的观察或者说观测并不是只有人类眼睛看到才算观测 ， 任何宏观事物对微观粒子的行为做出了判定 ， 都算是观测 ， 比如说箱子里有很多宏观物体 ， 它们实际上早就对放射性元素进行了“观测”！
还有一个真实的实验就是电子双缝干涉实验 ， 不再详述这个实验过程 ， 大家都应该有所了解 。
总之就是 ， 当科学家用探测器对电子的路径进行观测时 ， 干涉条纹就会消失 。 如果没有观测 ， 就会出现干涉条纹 。
这个实验结果让很多科学家感到疯狂 ， 因为实验结果表明了这点 ， 只要微观粒子的行为没有最终判定 ， 它所有路径过程都是不存在的 ， 只能用概率去描述 ， 也就是所谓的“概率波” 。
这里的概率波并不是我们通常所说的波动性 ， 只是纯粹的数学描述 。
说白了 ， 在没有测量之前 ， 我们可以认为微观粒子就是不存在的 ， 只有测量行为发生之后 ， 微观粒子才会存在 。
爱因斯坦非常反感量子世界的这种行为 ， 他用宏观世界的物体来反驳这种诡异的行为：我们不看月亮时 ， 难道月亮就不存在吗？
理论上讲 ， 放在微观世界 ， 月亮真的不存在 。 只有当我们观察时 ， 月亮才会在那里 。
目前 ， 没有任何人任何理论来解释量子力学的这种诡异性 。 所谓的“哥本哈根正统解释” ， 也只是针对实验结果的描述罢了 。
但不可否认的是 ， 量子力学的诡异现象的确存在 ， 而且也早已应用到我们日常生活中 ， 但我们只是应用 ， 还不知道它的科学原理！
推荐阅读
- 国家药监局发布《细胞治疗产品生产质量管理指南》
- AbMole科研-间充质干细胞通过JAK-STAT信号通路调节Th细胞保护自然衰老脓毒症模型大鼠的研究
- 科学家将人脑细胞植入老鼠大脑，竟完美融合，老鼠也更聪明了
- 人类的记忆可能马上被篡改，科学家想要移植记忆
- 为什么白种人、黄种人、黑种人之间没有生殖隔离？
- 3只兔子7个月繁殖近百只，为什么兔肉没有成为人类主要肉类来源？
- 人类具备的八大能力，只有均衡它们才能持续发展
- 波音飞船载人飞行延迟到明年4月，美国宇航局和波音没有透露原因
- 无齿翼龙的发现和最早的翼龙种类！